Alat-alat Optik
ALAT-ALAT OPTIKMataMata merupakan salah satu indra manusia yang berfungsi untuk melihat. Dengan mata, kita dapat melihat benda di sekitar. Pada pembahasan sebelumnya, mata dapat melihat sebuah benda karena adanya pantulan berkas cahaya dari sebuah benda yang menuju mata. Pada mata terdapat lensa yang berfungsi untuk mengatur bayangan benda agar tepat jatuh di retina. Karena mata bekerja berdasarkan pada prinsip pembiasan lensa, maka mata adalah sebuah alat optik.Bagian-Bagian MataSebagai salah satu alat optik, bagian-bagian mata bekerja berdasarkan pada sifat-sifat cahaya. Perhatikan gambar bagian-bagian mata berikut ini!Kornea Kornea merupakan lapisan terluar yang jernih dan berfungsi sebagai pelindung. Cairan berfungsi membiaskan cahaya yang masuk ke mata. Iris atau selaput pelangi atau anak mata Iris berfungsi untuk mengatur cahaya yang masuk ke mata dan memberi warna mata. Oleh karena itu, kita kenal ada orang bermata biru atau bermata coklat. Pupil Pupil berupa lubang atau celah yang dibentuk iris. Lubang pupil diatur oleh iris sesuai dengan banyak sedikitnya cahaya yang mengenai mata. Bila ditempat remang- remang, pupil akan membesar agar cahaya yang masuk ke mata lebih banyak dan sebaliknya. Lensa Mata Lensa mata berupa lensa cembung yang terbuat dari bahan bening, berserat dan kenyal. Otot siliar atau siliari Otot siliar berfungsi mengatur bentuk lensa sesuai dengan jarak benda. Apabila benda yang dilihat jauh, maka otot akan mengendor sehingga bentuk lensa akan memipih, sebaliknya bila benda yang dilihat dekat maka otot akan meningkatkan kecembungan lensa. Retina Retina merupakan tempat bayangan yang dihasilkan oleh lensa mata. Agar dapat melihat bayangan dengan tajam, maka bayangan harus tepat di bagian retina yang disebut bintik kuning. Karena bayangan bersifat nyata, maka bayangan benda di ruang II dari lensa mata. Saraf Optik Saraf optik berfungsi untuk mengirim sinyal ke otak. Proses Pembentukan Bayangan Pada MataMata normal dapat melihat dengan jelas segala sesuatu yang berada pada jarak 25 cm di depan mata sampai di tak terhingga. Pada saat mata melihat sebuah benda yang dekat, lensa mata akan berkontraksi menjadi lebih cembung. Sedangkan pada saat melihat benda-benda di kejauhan, lensa mata berelaksasi sehingga lensa mata menjadi semakin pipih. Hal itu dilakukan agar bayangan benda tepat jatuh di daerah sekitar bintik kuning pada retina. Kemampuan lensa mata untuk berkontraksi dan berelaksasi disebut daya akomodasi mata.Proses Pembentukan Bayangan Pada Mata Jarak terjauh sebuah benda yang masih dapat dilihat oleh mata disebut titik jauh. Sedangkan, jarak terdekat suatu benda yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata disebut titik dekat. Daya Akomodasi Matatepat pada retina. Kita tahu bahwa jarak antara retina dengan lensa cenderung tetap, sedangkan jarak benda dengan mata selalu berubah. Agar bayangan tetap jatuh pada retina, maka lensa mata akan menyesuaikan dengan letak benda yang dilihat.Daya Akomodasi Mata Ketika mata melihat benda jauh, lensa mata paling pipih sehingga jarak fokusnya paling besar. Dalam kondisi ini mata dikatakan relaks atau tidak berakomodasi (gambar a). Adapun saat mata melihat benda dekat, otot siliar akan menegang yang menyebabkan lensa mata menjadi lebih cembung sehingga jarak fokusnya lebih pendek. Pada saat itu mata dikatakan berakomodasi maksimum (gambar b). Kemampuan lensa untuk menebal atau memipih atau mengubah kecembungan lensa disebut daya akomodasi. Titik Dekat (Punctum Proxium = PP) dan Titik Jauh (Punctum Remotum = PR)Mata dapat melihat dengan jelas bila benda berada dalam jangkauan penglihatan yaitu antara titik dekat sampai dengan titik jauh. Titik dekat adalah jarak terdekat antara benda dengan mata yang benda tersebut dapat terlihat dengan jelas ketika mata berakomodasi maksimum. Titik dekat manusia berubah-ubah sesuai usia. Makin tua usia, maka titik dekat mata makin besar. Untuk orang dewasa normal titik dekat mata + 25 cm. Titik jauh adalah jarak terjauh antara benda dengan mata di mana benda tersebut dapat terlihat dengan jelas ketika mata tak berakomodasi. Untuk mata normal titik jauh mata adalah tak terhingga (∞). Keadaan MataKeadaan mata dapat dibedakan menjadi mata normal dan mata cacat. Bagaimana keadaan lensa mata kita pada saat melihat benda yang sangat jauh? Apakah mata berakomodasi pada saat tersebut? Jika mata kita melihat benda yang paling dekat maka lensa mata dalam keadaan paling tebal. Dikatakan mata kita sedang berakomodasi maksimum pada saat tersebut.. Titik jauh (punctum remotum) adalah titik paling jauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata yang tidak berakomodasi. Titik dekat (punctum proximum) adalah titik paling dekat yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata yang berakomodasi maksimum. Keadaan Mata Normal (Emetropi)Untuk mata normal, mempunyai titik dekat kurang lebih 25 sentimeter dan titik jauh tak terhingga (jauh sekali). Pada mata normal (emetropi), titik jauhnya berada di tak berhingga dan titik dekatnya sekitar 15 cm sampai 25 cm. Berapa jarak baca matamu? Tahukah kita, jarak baca yang paling baik untuk membaca?Keadaan Mata Cacat(Ametrop)Cacat mata yang diderita oleh seseorang dapat disebabkan oleh kerja mata yang terlalu forsir atau cacat sejak lahir. Ada tiga cacat mata, yaitu rabun jauh, rabun dekat, dan mata tua. Ada orang-orang yang titik jauhnya terbatas atau titik dekatnya menjauh. Hal ini dikarenakan kelemahan (cacat) mata. Ada beberapa macam cacat mata, yaitu rabun jauh (miopi), rabun dekat (hipermetropi), dan rabun tua (presbiopi).Jenis Cacat Mata1. Rabun jauh (miopi)Rabun jauh adalah cacat mata tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang jauh letaknya. Hal ini disebabkan lensa mata tidak dapat memipih sempurna sehingga titik jauh tidak terletak di tak berhingga, tetapi di tempat yang dekat. Cacat mata miopi disebabkan lensa mata terlalu cembung atau bola mata terlalu lonjong. Dengan demikian, bayangan benda pada jarak baca jatuh di depan retina. 2. Rabun dekat (hipermetropi) Rabun dekat adalah cacat mata tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang dekat letaknya. Hal ini disebabkan lensa mata tidak dapat dicembungkan sempurna sehingga titik dekatnya lebih besar dari 25 cm. Cacat mata hipermetropi disebabkan lensa mata kurang dapat dicembungkan atau bola mata terlalu pipih. Dengan demikian, bayangan dari benda yang terletak pada jarak baca normal jatuh di belakang retina. 3. Cacat mata tua (presbiopi) Mengapa banyak orang tua memakai kacamata pada usia tuanya? Rabun tua adalah cacat mata yang disebabkan usia tua sehingga daya akomodasi mata sudah berkurang. Akibatnya, mata tidak dapat mencembung atau memipih secara sempurna. Jadi, mata tidak dapat melihat benda yang jauh maupun benda yang dekat letaknya. Kondisi cacat mata tua ini disebabkan oleh keadaan mata dengan daya akomodasi yang sudah lemah KacamataKacamata adalah alat optik yang berfungsi untuk membantu penderita cacat mata seperti rabun jauh, dan rabun dekat. Kacamata berfungsi membantu mata yang cacat agar fungsinya kembali layaknya mata normal.Jenis KacamataKacamata dua fokus Kacamata Untuk Rabun Jauh (Miopi=Terang Dekat)Untuk cacat ini bayangan dari objek yang letaknya jauh jatuh di depan retina. Agar bayangan jatuh di retina sinar yang masuk pada lensa mata harus menyebar. Untuk itu di depan mata harus diberi lensa cekung (divergen). Jadi, untuk mata miopi dapat ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif).Setelah memakai kacamata berlensa cekung, objek yang letaknya jauh (s = ~) akan membentuk bayangan maya di titik jauh mata tersebut. Ini berarti s′ = –pr. Dengan demikian apabila titik jauh mata tersebut diketahui, ukuran kacamata yang harus dipakai (agar orang tersebut dapat melihat jauh) dapat ditentukan menggunakan rumus lensa. Catatan: Kekuatan lensa yang dipakai dapat juga ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut. Kacamata Untuk Rabun dekat (Hipermetropi = Terang Jauh)Untuk cacat ini bayangan dan objek yang terletak pada jarak baca (titik dekatnya) jatuh di belakang retina. Agar bayangan jatuh di retina sinar yang masuk pada lensa mata, titik dekat harus lebih mengumpul. Untuk itu di depan mata harus diberi lensa cembung (konvergen). Jadi, untuk mata hipermetropi dapat ditolong dengan kacamata berlensa cembung.Setelah memakai kacamata berlensa cembung, objek yang terletak pada jarak baca (s = 25 cm) akan membentuk bayangan maya yang terletak pada titik dekat mata tersebut. Ini berarti s′ = – sn. Dengan demikian apabila titik dekat mata tersebut diketahui, ukuran kacamata yang harus dipakai agar dapat membaca pada jarak baca normal dapat ditentukan dengan rumus lensa sebagai berikut. Kekuatan lensa dapat juga ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut. pp = punctum proksimum (titik dekat = sn) Kacamata Untuk Mata Tua (Presbiopi)Mata orang lanjut usia (orang tua) mempunyai kelemahan ganda, yaitu titik dekatnya lebih jauh dan titik dekat mata normal (sn >25 cm), titik jauhnya lebih pendek dan titik jauh mata normal. Kedua hal tersebut disebabkan daya akomodasinya sudah lemah. Oleh karena itu, mata tua harus ditolong dengan kacamata berlensa rangkap (bivokal). Kekuatan kacamata tersebut sesuai dengan kekuatan lensa penolong mata miopi dan hipermetropi (bagian bawah positif, bagian atau negatif).Sebenarnya masih ada cacat mata yang lain, yaitu aberasi sferik. Cacat ini dapat ditolong dengan kacamata berlensa silinder. KameraKamera merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan bayangan fotografi pada film negatif. Pada dinding muka kamera terdapat lubang kecil yang berguna untuk memasukkan berkas-berkas cahaya dengan melewati lensa positif yang disebut lensa objektif. Melalui lensa objektif tersebut, terbentuk bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil pada film negatif.Kamera Bagian KameraKamera terdiri atas sebuah lensa cembung, diafragma, dan film. Lensa pada kamera dapat diubah-ubah letaknya sedemikian agar bayangan yang dibentuk lensa selalu terletak tepat pada film.Kertas Film KameraKertas film terbuat dari cellulose yang dilapisi perak bromina (AgBr). AgBr mempunyai sifat jika terkena sinar matahari atau sinar lampu akan menjadi hitam setelah diproses. Jadi, setelah film diproses, benda berwarna putih akan menjadi hitam. Sebaliknya, benda hitam akan menjadi putih. Oleh karena itu, film dikatakan negatifnya.Untuk membuat positifnya atau gambar potret, negatif film dicetak pada kertas potret. Untuk mengatur banyak sinar yang masuk ke dalam kamera digunakan diafragma, yaitu semacam celah yang dapat diatur besar kecilnya. Sifat bayangan yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil. Prinsip Kerja KameraUntuk membentuk bayangan yang jelas, jarak bayangan harus diatur besar kecilnya, yaitu dengan cara menggeserkan lensa objektif ke dalam atau ke luar. Untuk mengatur kekuatan cahaya dipergunakan sebuah diafragma yang dapat diatur besar kecilnya. Sebagai pelat film dipakai pelat celluloid yang dilapis dengan lapisan gelatin dengan perak-bromida yang menghasilkan negatifnya. Setelah dicuci, negatif tersebut dipakai untuk mendapatkan gambar positif pada kertas potret, yaitu kertas yang ditutup dengan lapisan tipis kolodium yang dicampuri perak-klorida. Kalau gambar yang ditimbulkan itu pada sebidang kaca atau film dinamakan diapositif. Kamera DigitalKamera digital adalah kamera yang mengoperasikannya dengan sistem digital. Kamera ini tidak menggunakan film dalam bentuk rol, melainkan menggunakan kartu memori (memory card). Gambar-gambar yang sudah terbentuk dalam kamera dapat dihapus secara otomatis karena pada kamera ini dilengkapi dengan berbagai sarana. Misalnya, mendekatkan gambar, menghapus gambar, dan menggerakkan gambar. Untuk mencetak gambar foto yang dihasilkan, kamera ini dihubungkan dengan komputer. Di dalam komputer, gambar foto dapat diperbesar atau diperkecil sesuai dengan yang dikehendaki, sehingga kamera digital lebih praktis. Lup (Kaca Pembesar)Lup (kaca pembesar) merupakan alat optik yang menggunakan lensa bikonveks. Lup atau yang sering disebut kaca pembesar tersusun dari sebuah lensa cembung. Biasanya, lup digunakan untuk mengamati benda-benda yang kecil.Lup (Kaca Pembesar)Benda yang diamati dengan lup diletakkan di antara fokus dan lensa sehingga bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Jika mata mengamati benda dengan berakomodasi maksimum, bayangan terletak di titik dekatnya. Jika mata tidak berakomodasi, bayangan terletak di titik jauhnya. Melihat Benda Kecil Tanpa Lup (Kaca Pembesar) |